ACSRG

Advanced Control Systems Research Group

制御システム研究室では,システム制御理論,最適化理論,信号処理,多変数量解析,学習理論などを基礎とした数理的アプローチにより,動物や生物の行動を含む様々なシステムを対象として,そのモデリングや解析,制御系デザインやシステム実現の理論および技術を幅広く研究しています.

News

  1. 2018年度研究室配属(MAST:3名; COINS:2名)について

    説明会日程は決まり次第,こちらに掲載します.

  2. 2017年度メンバーに更新しました。(2017/3/31)
  3. M1の加藤佑樹と平田諒の2名が、 計測自動制御学会第4回制御部門マルチシンポジウム
    (2017年3/6-3/9:岡山大学)にて研究発表を行いました。

主な研究テーマ


I. ビークルシステム,特に電気自動車の制御技術

自動車や船舶,飛行機,車両型移動ロボットなどのビークルシステムを対象として, 運動性能や安全性,乗り心地感の向上のための制御技術や複数の移動ロボットを用いた 協調作業の自動化技術について研究しています.また,高性能で省電力な次世代電気自動車開発のための制御技術や生体アナロジー(コウモリの飛行モデル等)を応用した車列形成制御、EVを主体としたスマートシティやITS等の基盤制御技術も研究しています.

II. 各種システムに対する制御ソフトウェア,シミュレータ等の開発

電熱OA機器, 遠隔制御によるモバイルロボット,自動車の操舵システム,ネットワークを介した 制御システムなどの各種システムに対する制御ソフトウェア,シミュレータ,挙動可視化ソフト ウェア,制御用最適化アルゴリズム等の開発を行っています.また,人間の脳内信号を用いて, 機械やコンピュータを操作するBMIを用いた制御システムも研究しています.

III. ハイブリッドシステムのロバスト制御

現在,我々の身の回りにあるほとんどのシステムはコンピュータを用いて 制御されています.コンピュータは,離散型のシステムですが,対象システムは連続型です. このように離散型と連続型のシステムが混在するシステムをハイフリッドシステムといいます. ハイブリッドシステムに対し,モデルの不確かさや動作環境の変化に対して ロバストな(頑強な)制御技術を研究しています.

IV. 計算知能援用制御法の開発に関する研究

IoT(Internet of Thing)時代の到来により、様々な機器がネットワーク上で接続された大規模で複雑なシステムが出現しています。このようなシステムにおいては、クラウドコンピューティング技術等により、各種のビッグデータを比較的容易に取り扱える環境が整っているため、これらのデータを用いた深層学習(Deep Learning)等による計算知能(Computational Intelligent)を活用した,新しいモデルリング手法や制御手法とその応用について研究しています.

V. フィールドでの生物の鳴き声計測

夏になって田んぼに水が入ると多くのカエルが鳴き始めます.実は,鳴いているのはオスのみでメスを呼ぶために鳴いています.このようなカエルの合唱は比較的よく知られた自然現象ですが,特に野外での合唱構造に関しては,わかっていないことだらけです.本研究室では,音声可視化装置「カエルホタル」,マイクアレイなどの音響計測システムを開発・応用し,国内外のフィールドで生き物の鳴き声を実際に計測します(写真は沖縄でのカエルの調査風景).

VI. 生物の行動モデリングとその応用

ホタルの集団発光,魚の群れ,カエルの合唱など,動物はユニークで多様な行動を見せます.このような動物の行動は,個体同士が相手を認識し,自身の行動をコントロールした結果,生じるものと考えられます.本研究室では,動物行動の数理モデリング,そして動物の行動原理に基づく新しい制御技術の開発に取り組んでいます.

研究方針と目標

対象とするシステムの持つ,本質的特性は何なのか,また,対象システムに希望する結果と因果律の関係に含まれる 本質は何なのか,といった点を十分に考察することで,的確なモデルの導出と問題の定式化がなされるといえます. なお,この際に注意しなければならないのは,対象に依存し過ぎて,一般性を失うことです.ため,対象システムの特徴抽出という点と定式化された問題の一般性 という2つのバランスをうまく調和させることも本質の考察に含まれると考えられます.定式化された問題の解答に対しても,解答として得られたことの物理的意味やその本質,その解答を得る手法の意義がどこにあるのかといった点を考察することは,解法や解答を得ること以上に重要であると考えられます.
こういった点をふまえて,サイバーフィジカルシステム実現のためのモデリングやデザインに関する研究をおこなっています. 対象システムのモデリングのための表現方法や同定方法,制御システムの設計方法,システムの特性解析や評価方法,システムの適応,学習方法といった項目ごとにシステム制御理論,数理モデリング理論,最適化理論,学習理論 などを援用しながら研究を進め,最終的には, ロバストなサイバーフィジカルシステムを実現するためのモデリングとデザインの統一的な理論体系の構築とその実システムへの応用が目標です.

ゼミについて

だいたい週1回のペースで研究進捗状況に関するミーティングが個別に行われます.
個別ミーティングとは別にシステム制御や最適化,信号処理などに関する文献の輪講が週1回程度全体で行われます.

就職

富士Xerox(修士卒),ナナオ(学類卒), SONY(修士卒),本田技研(修士卒),トヨタ自動車(修士卒),日産自動車(修士卒),リコー(修士卒),フィールドサービス(学類卒),東芝(修士卒)T(修士卒),etc.

その他イベント

忘年会,新年会,春合宿,その他気が向いた時に飲んだりします.

メンバー紹介

河辺 徹 ( かわべ とおる )

システム情報系 情報工学域 教授
システム情報工学研究科
 コンピュータサイエンス専攻 担当
情報学群情報メディア創成学類 担当

[2017年度]

< 大学院 (システム情報工学研究科)博士後期課程 >

    < 大学院 (システム情報工学研究科)博士前期課程 >
    • 2 年
      • 阿達 拓也( tadachi (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        加藤 佑樹( ykato (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        平田 諒( rhirata (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        李 堯( yli (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        寿 斌( s1620709 (AT) u.tsukuba.ac.jp: 「高度IT専修プログラム」
  • 1 年
      • 赤松 伸樹( nakamatsu (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        植木 華織( kueki (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        彦坂 勇向( ihikosaka (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
    < 情報メディア創成学類 >
  • 4 年
      • 永崎 佑里( yeisaki (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        金子 涼佑( rkaneko (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        平澤 敦基( ahirasawa (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        山田 美紀( myamadai (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
    < 情報科学類 >
    • 4 年
      • 桑原 茉彩( mkuwahara (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
        森口 誠太郎( smoriguchi (AT) acs.cs.tsukuba.ac.jp)
    ▼ OB/OG

    お問い合わせ

    当研究室では,随時見学を受け付けています.
    (
    acsall@acs.cs.tsukuba.ac.jp)にご連絡の上,お気軽にお越しください.

    研究室所在地

    筑波大学 第3学群 F棟 9階 922室(3F922)